مخازن تصفیه فاضلاب: مهندسی، مواد و راهاندازی
مخزن تصفیه فاضلاب بخشی از یک خط فرآیندی است، بنابراین باید همراه با تجهیزات مجاور آن مشخص شود: مخزن یکسانسازی که جریان را هموار میکند، مخزن بیهوازی یا کمهوازی که کار بیولوژیکی را انجام میدهد، و مخزن پالایش نهایی که از تخلیه محافظت میکند. مخازن فولادی با پوشش شیشهای ذوبشده دارای لایه لعابی هستند که در دمای ۸۲۰ تا ۹۳۰ درجه سانتیگراد ذوب شده، ضخامت آن ۰٫۲۵ تا ۰٫۴۵ میلیمتر است، با آزمون جرقه در ۱۵۰۰ ولت جریان مستقیم آزمایش میشود و در محدوده pH ۱ تا ۱۴ درجهبندی میشود، که پوسته را از چرخه خوردگی خارج نگه میدارد در حالی که اتصالات پیچومهرهای قابل بازتنظیم گشتاور باقی میمانند. بهرهبرداری بیهوازی مزوفیلیک در دمای ۳۵ تا ۳۸ درجه سانتیگراد با زمان ماند ۲۰ تا ۳۰ روز انجام میشود و پوشش بهصورت سیستم اتمسفریک کمفشار باقی میماند.
یک مهندس فرآیند که یک خط تصفیه طراحی میکند بهندرت میتواند ابتدا مخازن را انتخاب کند، اما معمولاً مخازن همان جایی هستند که برنامه زمانی و بودجه نگهداری تعیین میشوند. یک مخزن در یک خط تصفیه یک ظرف ثابت نیست: بار متغیر، pH متغیر در طول روز، گازی که هرچه بیشتر بماند تهاجمیتر میشود، و یک چرخه سطح که یک نوار از اتصالات را در معرض قرار میدهد و نوار دیگری را بهطور دائم زیر آب نگه میدارد را تجربه میکند. سؤال مهندسی این است که کدام ماده از آن چرخه جان سالم به در میبرد، و سپس اینکه مخزن چگونه بسته، آزمایش و بازرسی میشود تا کارخانه بتواند خط خود را بدون اینکه یک مخزن به مسیر بحرانی تبدیل شود، اداره کند.
جایگاه هر مخزن در خط تصفیه
قطار یک توالی از توابع ذخیرهسازی است و هر یک وظیفه متفاوتی روی همان ماده پوسته دارد. یک مخزن یکسانسازی جریان مختلط و اغلب سپتیک را نگه میدارد و واحدهای پاییندستی را از نوسانات بار محافظت میکند. یک مخزن بیهوازی که بهصورت مزوفیلیک در دمای ۳۵ تا ۳۸ درجه سانتیگراد با زمان ماند ۲۰ تا ۳۰ روز برای بارگذاری متعارف اجرا میشود، بار آلی را به بیوگاز تبدیل میکند و به یک پوشش گازبند، یک دستگاه تخلیه فشار و یک شعلهگیر نیاز دارد. یک مخزن آنوکسیک یا بیولوژیکی مایع هوادهیشده یا مخلوط با زمان ماند طولانیتر را نگه میدارد و عمدتاً به دیوارههای مقاوم در برابر خوردگی بههمراه اختلاطی که از نواحی مرده اجتناب کند نیاز دارد. یک مخزن پالایش نهایی یا ثالثیه پساب با کیفیت خوب را نگه میدارد و اغلب منشأ شکایات بوی نامطبوع است، زیرا آب گرم است و سطح فعال است. مشخصکردن یک خانواده مخزن با همان سیستم لعاب، چیدمان نازل و مشخصات اتصال در تمام آنها عملیات را بسیار بیشتر از بهینهسازی جداگانه هر واحد ساده میکند.
انتخاب مواد برای نقاط خورنده خط تصفیه
مخزن تصفیه فاضلاب در ناحیه پوشش داخلی دچار خرابی میشود، بنابراین انتخاب پوشش داخلی همان انتخاب ماده است. لعاب شیشهای ذوبشده روی فولاد در دمای 820 تا 930 درجه سانتیگراد ذوب میشود، با ضخامت 0.25 تا 0.45 میلیمتر شکل میگیرد، مقاومت آن بیش از 3,450 نیوتن بر سانتیمتر مربع است، با آزمون جرقه در 1500 ولت جریان مستقیم آزمایش میشود، صافی سطح آن کمتر از 0.8 میکرومتر Ra است و pH 1 تا 14 را تحمل میکند؛ این ماده ستون فقرات جریانهای شهری و صنعتی است، از جمله فاز اسیدی که پس از اکسیداسیون سولفید میآید و فاز قلیایی پس از تزریق مواد. اپوکسی پیوند ذوبی با ضخامت 180 تا 280 میکرومتر، مطابق با AWWA C550 و آزمایش پاشش نمک بیش از 4000 ساعت، در جایی مشخص میشود که شیمی متناوب است، سایت ساحلی است، یا قابلیت تعمیر مهمتر از تعویض پنل است. گالوانیزه گرم مطابق GB/T 13912-2020 برای آب تمیز و مواد فله خشک است، و فولاد ضدزنگ 316L برای خدمات با کلرید بالا یا خلوص بالا reserved است. مخازن قطار تصفیه، ظروف اتمسفریک هستند؛ تنها فشار در سیستم چند کیلوپاسکال در فضای گاز بیهوازی است.
هندسه، اختلاط و جزئیاتی که زمان کارکرد را تعیین میکنند
در یک مخزن فرآوری، هندسه، تجهیزات فرآیندی است و نواحی مرده جایی است که خوردگی آغاز میشود. کف باید شیبدار باشد یا به یک مخروط جمعآوری مجهز شود تا جامدات تهنشینشده به محل تخلیه لجن برسند نه اینکه به صورت یک لایه مرطوب روی مینا بمانند؛ خروجی باید در پایینترین نقطه واقعی باشد تا مخزن برای بازرسی تخلیه شود؛ همزنها باید طوری قرار گیرند که از تشکیل لایه کف ثابت در سطح جلوگیری شود، که در مخزن بیهوازی هم گاز را به دام میاندازد و هم محیط خورنده موضعی نزدیک سقف ایجاد میکند؛ و هر نازل، دریچه آدمرو و محل نفوذ باید درون یک آببند قابل تعویض قرار گیرد نه اینکه به مینا چسبانده شود. یک نازل شستوشو با الگوی پاشش کنترلشده اضافه کنید و مخزن میتواند در چند ساعت تمیز شود، که توقف را از یک خروج از سرویس به یک تعویض شیفت تبدیل میکند.
مشخصات فنی
پارامتر | مقدار / محدوده معمول | یادداشت |
دمای ذوب لعاب | ۸۲۰–۹۳۰ درجه سانتیگراد | شیشه ذوبشده به فولاد در یک چرخه |
ضخامت لعاب | ۰.۲۵–۰.۴۵ میلیمتر | بالای ۳,۴۵۰ نیوتن بر سانتیمتر مربع |
آزمون جرقه | ۱۵۰۰ ولت جریان مستقیم | بازرسی سوراخهای ریز قبل از حمل |
مقاومت در برابر pH | ۱–۱۴ | فازهای اسیدی و قلیایی |
زبری داخلی | Ra < 0.8 میکرومتر | سازگار با شستشو |
هضم مزوفیلیک | ۳۵–۳۸ درجه سانتیگراد | عملیات بیهوازی معمولی |
زمان ماندگاری بیهوازی | ۲۰ تا ۳۰ روز | محدوده بارگذاری متعارف |
فشار گاز پوشش هاضم | ±۳–۵ کیلوپاسکال با تخلیه و شعلهگیر | کمفشار اتمسفریک |
اتصال | فلنجی، واشر EPDM، پیچهای گرید ۸.۸ | قابل گشتاورگیری مجدد |
پوشش | گنبد آلومینیومی AWWA D108 / API 650 یا دوغشایی | بارها ADM 2015 / ASCE 7-10 |
عمر طراحی | ۳۰ سال و بالاتر | پوسته لعابی |
سیستمهای پوشش و مرز بیوگاز
پوشش، فرآیند را میبندد و باید بهعنوان تجهیزات گازی طراحی شود نه بهعنوان سقف. روی یک مخزن بیهوازی، پوشش دوغشایی فضای گاز را در فشار اسمی ۲ تا ۳ کیلوپاسکال نگه میدارد، بهطوریکه غشای بیرونی شرایط جوی را تحمل میکند و مجموعه از طریق یک دستگاه تخلیه فشار و یک شعلهگیر تهویه میشود؛ سمت مدیریت گاز — گوگردزدایی پیش از تجهیزات پاییندستی، یک دمنده یا گازگیر متناسب با نرخ تولید — به همان محدوده تعلق دارد. روی یک مخزن تصفیه یا یکسانسازی باز که در آن گازی جمعآوری نمیشود، یک گنبد ژئودزیک آلومینیومی صلب مطابق AWWA D108 و API 650، با بارهای باد و برف از ADM 2015 یا ASCE 7-10، سطحی آببند و بادوام فراهم میکند که میتواند مسیرهای عبور را حمل کند. الگوی خرابی که باید از آن اجتناب کرد، یک غشای گازبند روی یک مخزن تهویهشده است که فضای گاز را در یک روز گرم تحت فشار قرار میدهد، یا یک مخزن باز زیر یک گنبد که گاز را زیر سقفی بدون مسیر به سیستم تصفیه جمع میکند.
مطالعه موردی پروژه
پروژه | موقعیت | محصول | ظرفیت | دامنه |
مخازن فاضلاب صنعتی، ۲۷ واحد | سینکیانگ، چین | مخازن GFS | مجموعاً ۳۰,۴۶۹ متر مکعب | تأمین و نظارت بر ساخت |
مخازن فاضلاب شهری، ۱۰ واحد | سیچوان، چین | مخازن GFS | مجموعاً ۱۷,۴۲۰ متر مکعب | تأمین و نظارت بر ساخت |
مخزن فاضلاب شیمیایی با قطر بزرگ | ژجیانگ، چین | مخزن GFS | ۱۱٬۶۱۳ متر مکعب | تأمین و نظارت بر ساخت |
قابلیت مهندسی مینای مرکزی
سنتر انامل (شرکت فناوری شوجیاژوانگ ژنگژونگ) از سال ۲۰۰۸ مخازن ذخیرهسازی پیچومهرهای را طراحی و تولید کرده است. این شرکت بهعنوان نخستین تولیدکننده مخازن فولادی با پوشش شیشهای ذوبشده (GFS) در چین، نزدیک به ۲۰۰ اختراع مرتبط با انامل دارد، سالانه حدود ۳۰۰,۰۰۰ ورق فولادی با پوشش انامل تولید میکند، بیش از ۳۰,۰۰۰ پروژه نصبشده را تکمیل کرده و مخازن خود را به بیش از ۱۰۰ کشور عرضه میکند. پایگاه تولید جدید به مساحت ۱۵۰,۰۰۰ متر مربع برای افزایش ظرفیت تولید اضافه شده است و مخازن تکواحدی تا ظرفیت ۶۰,۰۰۰ متر مکعب عرضه میشوند. تولید تحت استانداردهای ISO 9001 و ISO 45001 انجام میشود و گواهینامههای محصول شامل NSF/ANSI 61، WRAS، FDA، LFGB، CE (EN 1090)، ISO 28765، FM، BSCI و EUROCODE است و طراحی در صورت نیاز کاربرد با AWWA D103-09، AWWA C550 و NFPA مطابقت دارد.
برای سرویس قطار تصفیه، این به یک تأمین فرآیندی تبدیل میشود: مخازن هاضم و یکسانسازی با سقفهای غشایی یا گنبدی، جزئیات فشار فضای گاز، یکپارچهسازی میکسر و نازل، و دفترچه راهنمای عملیاتی که به خدمه میگوید چه زمانی و چه چیزی را دوباره گشتاور بزنند.
سوالات متداول
س۱: آیا مخازن در یک قطار تصفیه باید همه از یک نوع باشند؟
A1: بله، اغلب اوقات. استفاده از یک سیستم میناکاری، یک نوع واشر و یک مشخصات اتصال در سراسر مخازن یکسانسازی، بیولوژیکی و پولیش، موجودی قطعات یدکی را کاهش میدهد، روش بستن پیچها توسط خدمه را ساده میکند و نقشهها را سازگار نگه میدارد، که معمولاً بر بهینهسازی کوچک هر مخزن بهصورت جداگانه اولویت دارد.
س2: زمان ماندگاری مناسب برای یک مخزن تصفیه بیهوازی چقدر است؟
پاسخ ۲: هضم بیهوازی مزوفیلیک معمولاً در دمای ۳۵ تا ۳۸ درجه سانتیگراد با زمان ماندگاری ۲۰ تا ۳۰ روز در بارگذاری متعارف انجام میشود؛ خوراکهای با جامدات بالاتر میتوانند با همان محدوده دما به حدود ۱۵ تا ۲۰ روز کوتاه شوند، و عملیات ترموفیلیک در ۵۰ تا ۵۵ درجه سانتیگراد گزینه جایگزین است در جایی که بخار یا گرمای اتلافی ارزان باشد.
س3: آیا مخزن بیهوازی تحت فشار کار میکند؟
A3: خیر. مخزن اتمسفریک است؛ بیوگاز در فضای گاز پوششی تنها در چند کیلوپاسکال نگهداری میشود و یک دستگاه تخلیه فشار و یک شعلهگیر از مجموعه محافظت میکنند. هر مخزن تصفیه باید به عنوان یک ظرف کمفشار در نظر گرفته شود، هرگز به عنوان یک ظرف تحت فشار.
Q4: بهترین نوع پوشش روی هاضم چیست؟
A4: پوشش دوغشایی انتخاب معمول است: غشای داخلی با فشار اسمی ۲–۳ کیلوپاسکال گاز را نگه میدارد، غشای خارجی شرایط جوی را تحمل میکند، و نصب آن سبکتر و ارزانتر از یک گنبد صلب روی یک مخزن بزرگ است. گنبد آلومینیومی صلب در جایی ترجیح داده میشود که به سطحی سخت و قابل راهرفتن نیاز باشد.
Q5: مخازن تصفیه چگونه از نظر نشتی آزمایش میشوند؟
A5: پنلهای لعابی قبل از حملونقل تحت آزمون جرقه در ۱۵۰۰ ولت جریان مستقیم قرار میگیرند، اتصالات با گشتاور مشخص مونتاژ میشوند و مخزن تکمیلشده پر شده و در سطح بهرهبرداری بازرسی میشود. سپس برنامه بازگشت گشتاور پس از اولین پر شدن و پس از زمستان در برنامه نگهداری نوشته میشود.
Q6: مخزن تصفیه هر چند وقت یکبار نیاز به بازرسی داخلی دارد؟
A6: برای یک تصفیهخانه فعال، بازرسی بصری داخلی در هر ورود برنامهریزیشده به مخزن، معمولاً هر دو تا پنج سال برای سرویس هوازی و بیشتر برای جریانهای صنعتی بیهوازی یا با بار بالا که فاز گازی در آنها تهاجمی است.
مخزن تصفیه فاضلاب باید به عنوان بخشی از خط فرآیند مشخص شود، نه به عنوان یک ظرف خریداریشده: پوشش داخلی متناسب با شیمی، هندسهای که جامدات را در حرکت نگه دارد، درپوشی که به عنوان تجهیزات گاز طراحی شده باشد، و یک برنامه بازرسی که پیش از راهاندازی نوشته شده باشد. اگر به همین ترتیب انجام شود، مخازن دیگر مسیر بحرانی کارخانه نخواهند بود. بار، مقاومت، دما و الزامات نگهداری به همراه شرایط بارگذاری محل را به یک مهندس ارسال کنید و پیکربندی مخزن به مخزن همراه با درپوش، گاز و محدوده آزمایش را دریافت خواهید کرد.
با یک مهندس صحبت کنید
نمودار جریان و بارگذاری خود، شدت COD یا BOD، نوسان pH و دما، زمان ماند مورد نیاز، اینکه آیا بازیابی بیوگاز اعمال میشود یا خیر، محدودیتهای زمین و دادههای باد و برف سایت را ارسال کنید. ما فهرست مخازن برای قطار، توصیه مواد و پوشش، جزئیات پوشش و بسته گاز، و بسته نقشه و مشخصات را برای مناقصه شما بازمیگردانیم.